CN103512502A - 汽轮机轴承箱下沉量的测量方法 - Google Patents

Abstract

汽轮机轴承箱下沉量的测量方法，它为了解决汽轮机组在抽真空后轴承箱发生下沉致使转子部分汽封与静子汽封刮磨的问题。本发明对每个待测轴承箱分别测量抽真空前和抽真空后两种状态下各待测点到其对应的基础平面的距离，每个待测点到其对应的基础平面的距离的变化量即为该待测点的下沉量，每个待测轴承箱的下沉量即为该待测轴承箱的4个待测点的下沉量的平均值。采用上述方法测量轴承箱下沉量的精度能够达到微米量级，根据测量结果调整了转子中心，能够避免转子汽封与静子汽封发生刮磨现象。本发明适用于汽轮机轴承箱下沉量的测量及其他领域微小偏移量的测量。

Description

汽轮机轴承箱下沉量的测量方法

技术领域

本发明涉及汽轮机轴承箱在抽真空状态下的下沉量测量技术。

背景技术

火电发电厂的汽轮机组在运行前需进行抽真空，在抽真空过程中由于内外压力差会导致机组汽缸发生局部变形，当这种变形传递到轴承箱时会导致轴承箱下沉，转子的中心发生变化，致使转子汽封与静子汽封刮磨。若可以测量出抽真空状态下轴承箱的下沉量，便可根据实际下沉量调整转子的中心，避免刮磨。现阶段对于抽真空变形导致的轴承箱下沉没有有效地测量方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决汽轮机组在抽真空后轴承箱发生下沉致使转子部分汽封与静子汽封刮磨的问题，提供一种汽轮机轴承箱下沉量的测量方法。

本发明所述的汽轮机轴承箱下沉量的测量方法采用的测量工具包括激光跟踪仪、4N个靶球转站座和N个平板，所述N为待测轴承箱的数量，所述方法通过以下步骤实现：

步骤一、在每个待测轴承箱的水平中分面上的四个角各放置一个靶球转站座，所述靶球转站座的位置即为待测点的位置，N个平板均匀分布在待测轴承箱的中心轴线的两侧，即：每个平板对应两个待测轴承箱、且每个平板对应4个待测点，所述N个平板与待测轴承箱的水平中分面平行，且每个平板分别通过支架固定在地面上；

步骤二、将激光跟踪仪的靶球放置在一个轴承箱的一个靶球转站座上，用激光跟踪仪对与该靶球转站座对应的平板进行采点，并将采集到的点拟合为平面；

步骤三、用激光跟踪仪测量步骤二所述的靶球到平面的距离；

步骤四、重复步骤二和步骤三，分别测量每个轴承箱的每个待测点到其对应的平板的距离；

步骤五、对汽轮机组进行抽真空，抽真空完毕后，重复步骤二至步骤四；

步骤六、采用下述公式计算第n个待测轴承箱的下沉量Dn：

$\mathrm{Dn}=\frac{(\mathrm{dn}1-\mathrm{dn}{1}^{\′})+(\mathrm{dn}2-\mathrm{dn}{2}^{\′})+(\mathrm{dn}3-\mathrm{dn}{3}^{\′})+(\mathrm{dn}4-\mathrm{dn}{4}^{\′})}{4}$

其中dn1、dn2、dn3和dn4分别为抽真空前第n个待测轴承箱的4个待测点到其对应的平板的距离，dn1’、dn2’、dn3’和dn4’分别为抽真空后第n个待测轴承箱的4个待测点到其对应的平板的距离，n=1，2，……，N。

本发明所述的汽轮机轴承箱下沉量的测量方法对每个待测轴承箱分别测量抽真空前和抽真空后两种状态下各待测点到其对应的平板的距离，每个待测点到其对应的平板的距离的变化量即为该待测点的下沉量，每个待测轴承箱的下沉量即为该待测轴承箱的4个待测点的下沉量的平均值。采用上述方法测量轴承箱下沉量的精度能够达到微米量级，根据测量结果调整了转子中心，能够避免转子汽封与静子汽封发生刮磨现象。

附图说明

图1是本发明所述的汽轮机轴承箱下沉量的测量方法的测量原理示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的汽轮机轴承箱下沉量的测量方法采用的测量工具包括激光跟踪仪、4N个靶球转站座1和N个平板，所述N为待测轴承箱的数量，所述方法通过以下步骤实现：

步骤一、在每个待测轴承箱的水平中分面上的四个角各放置一个靶球转站座1，所述靶球转站座1的位置即为待测点的位置，N个平板均匀分布在待测轴承箱的中心轴线的两侧，即：每个平板对应两个待测轴承箱、且每个平板对应4个待测点，所述N个平板与待测轴承箱的水平中分面平行，且每个平板分别通过支架固定在地面上；

步骤二、将激光跟踪仪的靶球放置在一个轴承箱的一个靶球转站座1上，用激光跟踪仪对与该靶球转站座1对应的平板进行采点，并将采集到的点拟合为平面；

步骤三、用激光跟踪仪测量步骤二所述的靶球到平面的距离；

步骤四、重复步骤二和步骤三，分别测量每个轴承箱的每个待测点到其对应的平板的距离；

步骤五、对汽轮机组进行抽真空，抽真空完毕后，重复步骤二至步骤四；

步骤六、采用下述公式计算第n个待测轴承箱的下沉量Dn：

$\mathrm{Dn}=\frac{(\mathrm{dn}1-\mathrm{dn}{1}^{\′})+(\mathrm{dn}2-\mathrm{dn}{2}^{\′})+(\mathrm{dn}3-\mathrm{dn}{3}^{\′})+(\mathrm{dn}4-\mathrm{dn}{4}^{\′})}{4}$

其中dn1、dn2、dn3和dn4分别为抽真空前第n个待测轴承箱的4个待测点到其对应的平板的距离，dn1’、dn2’、dn3’和dn4’分别为抽真空后第n个待测轴承箱的4个待测点到其对应的平板的距离，n=1，2，……，N。

本实施方式中的激光跟踪仪包括跟踪仪本体和靶球，跟踪仪本体发出的信号光打到靶球上，靶球将接收到的光信号转换为电信号，并将电信号发送给计算机，计算机装有激光跟踪仪自带的软件，该软件对靶球发来的电信号进行处理、计算和分析，得到操作人员需要的数据。靶球为球形物体，若直接放置在待测轴承箱的水平中分面上容易滚动，影响测量结果，因此需要设计靶球转站座1，靶球转站座1底部为平面，使用时将靶球放置在靶球转站座1上，将靶球转站座1通过胶粘或其他方式固定在待测轴承箱的水平中分面上，测量过程中靶球与待测轴承箱的水平中分面的相对位置不会发生变化。

如图1所示，相邻两个低压缸之间有两个待测轴承箱，因此N为偶数，N个平板均匀分布在待测轴承箱的中心轴线的两侧。对于每个轴承箱，其水平中分面上的四个角各有一个靶球转站座1，即所述四个角各有一个待测点，位于轴承箱中心轴线一侧的两个待测点与该侧的平板相对应。对于每个待测点，在汽轮机组抽真空前，先用激光跟踪仪对与该待测点对应的平板进行采点，并将采集到的点拟合为平面，拟合后的平面为平板向四周无限延展后的平面，再用激光跟踪仪测量待测点到与该平面的距离，并记录该距离。采用同样的方法测量抽真空前和抽真空后两种状态下每个待测点到与其对应的平板的距离。两种状态下，每个待测点到其对应的平板的距离的变化量即为该待测点的下沉量，每个待测轴承箱的下沉量即为该待测轴承箱的4个待测点的下沉量的平均值。采用上述方法测量轴承箱下沉量的精度能够达到微米量级。在汽轮机组真空度为92%时，测量轴承箱的下沉量为0.097mm～0.192mm，根据该测量结果对转子的中心进行调整，重新启机后未发生刮磨现象。

具体实施方式二：本实施方式与实施方式一所述的汽轮机轴承箱下沉量的测量方法的区别在于：所述的激光跟踪仪的型号为T3_60。

本实施方式中的T3_60型激光跟踪仪的长度分辨力为0.1um，三维空间测量精度为5ppm。

具体实施方式三：本实施方式与实施方式一或二所述的汽轮机轴承箱下沉量的测量方法的区别在于：步骤二所述的激光跟踪仪在使用前先进行预热和自校准。

Claims (3)

1.汽轮机轴承箱下沉量的测量方法，其特征在于：所述方法采用的测量工具包括激光跟踪仪、4N个靶球转站座(1)和N个平板，所述N为待测轴承箱的数量，所述方法通过以下步骤实现：

步骤一、在每个待测轴承箱的水平中分面上的四个角各放置一个靶球转站座(1)，所述靶球转站座(1)的位置即为待测点的位置，N个平板均匀分布在待测轴承箱的中心轴线的两侧，即：每个平板对应两个待测轴承箱、且每个平板对应4个待测点，所述N个平板与待测轴承箱的水平中分面平行，且每个平板分别通过支架固定在地面上；

步骤二、将激光跟踪仪的靶球放置在一个轴承箱的一个靶球转站座(1)上，用激光跟踪仪对与该靶球转站座(1)对应的平板进行采点，并将采集到的点拟合为平面；

步骤三、用激光跟踪仪测量步骤二所述的靶球到平面的距离；

步骤四、重复步骤二和步骤三，分别测量每个轴承箱的每个待测点到其对应的平板的距离；

步骤五、对汽轮机组进行抽真空，抽真空完毕后，重复步骤二至步骤四；

步骤六、采用下述公式计算第n个待测轴承箱的下沉量Dn：

$\mathrm{Dn}=\frac{(\mathrm{dn}1-\mathrm{dn}{1}^{\′})+(\mathrm{dn}2-\mathrm{dn}{2}^{\′})+(\mathrm{dn}3-\mathrm{dn}{3}^{\′})+(\mathrm{dn}4-\mathrm{dn}{4}^{\′})}{4}$

其中dn1、dn2、dn3和dn4分别为抽真空前第n个待测轴承箱的4个待测点到其对应的平板的距离，dn1’、dn2’、dn3’和dn4’分别为抽真空后第n个待测轴承箱的4个待测点到其对应的平板的距离，n=1，2，……，N。

2.根据权利要求1所述的汽轮机轴承箱下沉量的测量方法，其特征在于：所述的激光跟踪仪的型号为T3_60。

3.根据权利要求1或2所述的汽轮机轴承箱下沉量的测量方法，其特征在于：步骤二所述的激光跟踪仪在使用前先进行预热和自校准。

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